全球面临的气候变化、环境污染和资源供应紧缺等问题正逐步凸显，碳中和已成为一个世界范围的重要议题。氢能作为一种高能效、清洁的能源，也随之进入大众视野，逐渐替代石油、煤炭等化石燃料，将会改变全球能源结构，成为关键的组成部分。而如何获取更加便捷、成本可控的氢气也成为各国研究机构以及科技企业重点探索的课题。电解水制氢技术也逐步进入大众视野，多个技术路线齐头并进，越来越多有技术能力的科研人员、企业进入此赛道，行业有望爆发。
近期，氢能展会也异常火爆，其中值得关注的北京国际氢能技术装备展览会（HEIE）展会将于3月25-27日举办，该展会同期举办三场行业峰会、论坛，邀请业内政策指定者、行业专家、企业代表现场发言，分享行业热点话题，话题覆盖氢的制储运及应用领域的技术发展趋势、我国氢能产业的发展现状和机遇、前沿技术成果展示等多个领域。拟邀氢能领域的院士、专家、学者，产业界、投资界知名企业家都将参会，共商氢能技术创新、产业高质量发展大事，共议全国氢能产业领域最新发展态势。同时此次展会也会重点展出一些创新技术和创新产品，开展思维碰撞、话题研讨、前沿技术分享。
据悉，有一位新玩家进入此赛道并推出创新型电解水制氢产品——SOEC-CH4电解水耦合天然气制氢电堆。
SOEC-CH4产品是基于“SOEC电解水耦合天然气制氢技术”研发的制氢模块，是电堆科技公司在高温固体氧化物SOEC电解水制氢基础上进行的创新性技术，在电解水的过程中加入甲烷，起到辅助活化作用，提升反应活性，电解生产氢气及可直接捕获的高纯度二氧化碳。该产品每个模块由若干个电堆配合BOP（Balance of Plant，周边辅助系统）共同组成，可根据使用场景和用氢需求定制单位模块的功率以及模块数量，再将所有模块堆叠起来，形成制氢装置。产品的输入是水(液态或气态)、CH4和电能，输出是高纯度H2（4N标准）和易捕集的高浓度CO2。该产品制氢成本低、反应效率高、原料易获得、产品易捕集；同时，由于模块化，还具有移动运输方便、可定制化程度高、管理成本低、对环境影响小的特点——极大降低了在城市内/城市周边建设制氢工厂的难度和成本。
电堆的反应过程如下图所示：
单个电堆参数如下表所示，整体产氢速率为1.5Nm3/h，电解电耗11.2kWh/kg，电堆的效率≥95%。
表1. SOEC-CH4单电堆参数指标说明
图3：BOP和电堆共同组成SOEC-CH4制氢系统，目前开发的单电堆系统示意如下：
该单电堆系统的各项参数均达到国内外顶尖标准。
图4：再将该系统置入搭配可视化操作界面的箱体，即为一个完整产品，SOEC-CH4 制氢设备外形示意图如下：
客户可根据实际场景与需求，定制不同规模的SOEC-CH4模块以及模块数量，搭建制氢工厂。
在不久的将来，SOEC-CH4产品不仅能以单台小型制氢设备的形态出现，还将促进撬装制氢站的发展，甚至取代一部分现有的热化学制氢工厂，推动制氢技术向更高效、更环保、更安全、更经济的电化学制氢工厂发展。
此产品也将于3月26日-3月28日参加2024中国国际氢能及燃料电池产业展览会。
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郭老师
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